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微机控制配料称重控制器系统的标定和优化

发布时间:2019-12-03 09:20:20 |来源:网络转载

从90年代初开始,国内大多碱厂根据原有机械秤构成的配料系统实施了微机化改造,并且在很多的时间里做出了满意的成果。配料准确度突飞猛进,焦炭和石灰石重量比例满足了工艺标准,窑炉生烧、过烧及结瘤现象得以避免.不但稳定了工艺,更加节约了大量原、材物料、能源,经济效益和社会效益非常明显。

然而,从目前的现场情况来看,尚有许多需进一步提高和完善的地方。首先是电脑称重仪的技术水平有待提高。由于目前现场所用的电脸称重仪,大多是80年代开发的第一代微机化产品,不仅转换速度慢,内分辨率低.且抗干扰能力及可靠性等都很差。其次是这些电子衡器的现场标定管理工作还很不完善。如个别企业,只用人站在秤上一试,粗略地估计一个数,标定就算完成了。如果从这种秤上去采集数据,其可信程度到底有多高,是很难令人信服的。

为合理地解决石灰窑配料称重控制问题.1990年开始营口市仪器三厂与大连化学工业公司碱厂一起,应用现代的电子称重技术,共同开发出一套微机控制碱厂石灰窑配料称重系统,经在3,窑上一年多的运行,证明效果良好,达到了预期目的。如今,大化碱厂的五台窑炉,全部装备上了该种微机控制配料称重系统。维坊碱厂与青岛碱厂等,也有部分石灰窑配备上了这种配料系统,并均取得了良好的经济效益。

微机控制配料称重系统,是由电脑称重仪,电阻应变式称重传感器及相关的电气控制器等组成。采用由称重传感器支撑起来的单一称量斗.实现了多种物料自动称重配料控制。和原有称重系统比省去了一台秤,一个称量斗和一个储料斗,大大减少了炉前空间占有率,可靠性也大为提高。

称重技术的不断发展,基于微型计算机的各种电子衡器,渐渐的取代传统的机械衡器,从而实现自动化,务求达到高效、节能、稳定工艺、提高产品质量等效果。

1电子配料称里系统

1. 1使护况稳定,二氧化碳浓度平均在40.1%,比1990年高出0.9个百分点,比其他窑护高出。0.8个百分点。

1. 2称量准确,焦比下降,每吨石灰石可节省4公斤焦炭,全年累计800余吨,折合人民币30余万元。唐山碱厂等单位于1992年开始对原机械秤系统进行机一电结合式的改造,即去掉机械秤第三杠杆和计量杆,换.上一只拉式传感器,使之与秤台底部第二杠杆联接,从而把重量信号转换成电信号,送至仪表处理,并显示数据。

改造后的1993年,焦炭和石灰石的消耗,比1992年下降了5%公斤和59公斤,按年产50万吨计算,节省费金441万元。且二氧化碳浓度提高了300,达40.2%。这对提高碳化率起到了至关重要的作用。同时,还减轻了电除尘器及压缩机的负荷,使窑顶温度下降40~50℃,出灰温度下降25 ~30 ℃,从而也就提高了石灰窑的热效率,延长了寿命.且改善了作业环境,稳定了产品质量,为此,获得化工部科技进步二等奖。

2称重仪表的技术进展

石灰窑配料系统所用电脑称重仪,系80年代专用MC6802微机芯片,并根据该装置特点扩充设计成的单板机系统。这类早期电脑称重仪中的前置放大器、模/数转换器及其他一些电路,多半用分立的中小规模电路搭配,或多或少地存在着器件多,系统繁,制造难,速度慢:分辨率低,使用不便。价格高等不足。

近来,随着各种单片式放大器,14位、16位甚至18位高速、高分辨率模/数转换器的不断投放市场,使得电子衡器的电脑化,一体化、快速采样的设计成为可能,并为高速动态称重创造了条件。尤其是随着微机的广泛应用,及自身容量的不断扩大,仪表硬件已大为压缩,原来硬件完成的功能,已不改进软件承担。即无论是准确度的提高,稳定性的改善,可靠性的保证和功能的扩展等等,均可由软件来实现了。

目前,电子衡器的称重仪表中,已有多种采用低漂移、高增益,低功耗的单片放大器和有着高速、高分辨率的模/数转换器,大容量单片机及电可改写直读存贮器(E2ROM )和不丢失数据存贮器(NOV RAM)等产品。其主要技术参数:非感性优于0.01%,灵每度优于0.2uV/V,模/数转换器内码数高达100万次,转换速度20~60次/秒,动态称重时可达100次/秒,高速应用进可达100~000次/秒.此外,为提高抗干扰能力,仪表均采用差动愉入放大器,且普遍应用比例变量技术,以补偿电像波动对测量转换的影响。仪表输入输出接口丰富,非常便利用户选择.尤其姿字调校技术的采用,方便了现场测试、调校工作,非线性补偿也采用数字技术实现。

为降低仪表成本,提高性能,增加功能,各生产厂正努力地做到硬件软件化,仪表小型化,多功能化。其抗干扰能力及性能指标,造价等等,均远远优于上一代产品,为提高系统可控性,便于与上位机联网,实现整个工厂自动化创造了条件。

3电子衡器的现场标定

为使配料比例合适,必须使称重系统准确、可靠,并且要响应快、控制灵活,以便及时地控制给料速度和给料量。

使用标准祛码历来是检定衡器最主要的,也是最准确的方法。但是在配料中所使用的电子称重系统,常常需要现场周期检定、校准,大量标准祛码的筹备,运输装卸,加载,卸载等等,实在是一件效率又低,劳动强度又大的苦差事,而且,如碱厂这样连续生产的过程中,现场标定要求尽快完成,则更是一件难事.为了便于操作,提高效率,最好的办法就是采用替代法标定,这种方法已在一些吊车秤、皮带秤、各种台秤、汽车衡等标定中使用多年,效果良好。

对于配料称重系统来说,替代法标定.就是采用一块标准仪表,标准称重传感器,作为标准装置代替标准珐码进行标定.当然,采用替代法标定时,对于称重传感器及辅助装置(力源等)的安装等,要根据现场实际情况而定.标定方法可参看有关检定规程,这里不再赞述。

 

 

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